可以用图

1、图 2、图 3、图 4 的简单模型表示放电钝化机理，活性物质 PbO2 以颗

粒的形式存在，在低倍率放电时，颗粒内部均匀生成晶核，这样

PbO2 能够较完全地

转化为

PbSO4，而在高倍率下 PbSO4 覆盖在 PbO2 颗粒表面，阻挡了颗粒内部的

PbO2 转化为 PbSO4。

　　从更深入的理论研究来说，对于钝化的硫酸铅膜的形成，至今认识未达到统一。
某些研究者用溶解

—沉淀机理解释硫酸铅的形成，某些研究者则按固态反应来解释。

按固态机理，硫酸铅的成核是在某一临界电位下，直接在电极表面上形成之后，核
按两维或三维方式长大，直到金属铅表面基本被覆盖。晶体的长大要求铅离子从金属
/硫酸铅的界面传送，或者硫酸根离子从溶液/硫酸铅膜界面经过硫酸铅膜传送。没有
可溶质点的过程。这一机理的要点是需要有一临界层的厚度变薄。
　

 从表面结构的观察表明，在更正的电位下膜是致密的、更结实的以及有较小的完

好洁净的沉积物所构成。这一机理的缺点是硫酸铅为导电性甚差的物质，离子要跨越
这样的膜层需要很大的电压降，即使膜的厚度只有

10-100Ao，引起电压降也需要数

伏，由此可见仅仅通过固态机理不可能形成较厚的钝化层。

　　按照溶解

--沉淀机理，晶核的形成是在紧靠金属的表面层中，由于达到膜物质

（既硫酸铅）的临界浓度而形成晶核。晶核的长大经常按三维方式，晶体长大的物质
来源是金属的溶解而形成沉淀。通过沉淀物对金属表面的覆盖作用而使电极钝化。

　　硫酸铅钝化层的厚度依赖于硫酸铅结构，包括其尺寸，空隙率和孔径。如果硫酸
铅晶体成长主要是平行于电极表面进行的，而晶粒小、空隙率低、孔径又小，因此铅
的表面就很快地被覆盖，形成的硫酸铅钝化层比较薄。相反，硫酸铅晶体垂直于电极
表面成长的速度相对较快，也就会有较大的孔和较高的空隙率，使硫酸铅钝化层变
厚。硫酸铅晶体在两个方向上的成长速度之比与硫酸铅的溶解度和铅表面附近的硫酸
铅溶液的过饱和度有关，有利于高过饱和度的条件，诸如高电流密度、低温度和硫酸
浓度较高，都会促使生成比较薄的硫酸铅钝化层，因而使铅电极的容量降低。

　　铅负极的钝化与电极上电流密度的分布存在着内在的联系。钝化首先在那些电流
密度集中的部位发生，当这部分活性物质丧失工作能力后，电流又转向原来分布较
少的那一部分活性物质上，最终导致全部钝化。　　　　

　　硫酸铅钝化层的厚度依赖于硫酸铅结构，包括其尺寸空隙率和孔径。

3 放电电流的影响

　　由于钝化机理的作用，蓄电池的放电输出电压和容量受放电电流大小的影响，
电池厂家一般根据实际测试数据给出参考曲线和数据，但很少给出计算公式。

　　图

5 是日本 YUASA 公司 NP2 型电池在不同倍率下的放电曲线。